Bioethanol production from grain sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) at laboratory scale

  • Aurora Picca Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Mirta Castaño Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Julián Isasti Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • María Pereyra Cardozo Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Miguel Ángel Fernández Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Enzo David Ferrari Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Rodolfo Domínguez Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía
  • Héctor Paccapelo Universidad Nacional de La Pampa, Facultad de Agronomía

DOI:

https://doi.org/10.19137/semiarida.2019(01).11-­17

Keywords:

alcoholic fermentation, tannins, starch

Abstract

The production of ethanol from grain sorghum was investigated in the present work, in response to the need of exploring other materials to obtain alcohol by fermentation. A laboratory experimental protocol was designed in order to evaluate ethanol yield, from grain in 7 genotypes. The ethanol production varied from 428,13 to 481,5 ml.kg MS1 at 68 hours of fermentation. INTA Blanco and Antel INTA genotypes significantly differed in ethanol yield. Through this research it was not possible to determine the impact of particular grain properties on bioconversion. The high ethanol yield demonstrated that grain sorghum can be an alternative for different regions, since it is a crop that adapts to different soil types and climate.

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References

Alegre, M., Copia, p. & Giorda, L. M. (2013). Sorgo granífero, fuente potencial para la producción de bioetanol en Argentina. II Simposio Nacional de Sorgo. Sociedad Rural de Pergamino, Buenos Aires.

Almodares, A. & Hadi, M. R. (2009). Production of bioethanol from sweet sorghum (review). African Journal of Agricultural Research, 4, 772-­780.

American Association of Cereal Chemist. (2000). Approved Methods of the AACC. 10th Edition, American Assoc. St Paul, United States: Cereal Chemists Inc.

Barcelos, C. A., Maeda, R. N., Betancur, G. J. V. &Pereira, N. Jr. (2011). Ethanol production from sorghum grains [Sorghum bicolor (L.) Moench]: Evaluation of the enzymatic hydrolysis and the hydrolysate fermentability. Brazilian Journal of chemical engineering, 28(4), 597­-604.

Barletta, A. L., Sánchez, Y. I. & Valazza y L. A. (2012). Obtención de bioetanol a partir de la fermentación del sorgo. 5ª Jornadas de Ciencia y Tecnología de la Facultad Regional Villa María, Universidad Tecnológica Nacional, Villa María. Córdoba, Argentina. http://www.edutecne.utn.edu.ar/cytal_frvm/CyTAL_2012/TF/TF029.pdf

Beltrán, R. A. y Comba, N. Z. (2012). Rendimientos de bioetanol en fermentaciones realizadas con mostos de alta concentración de sólidos. 5ª Jornadas de Ciencia y Tecnología de la Facultad Regional Villa María, Universidad Tecnológica Nacional, Villa María. Córdoba, Argentina. www.edutecne.utn.edu.ar/cytal_frvm/CyTAL_2012/.../TF004.pdf

Caputi, A., Ueda, M. T. & Brown, T. (1968). Spectrophotometric determination of ethanol in wine. American Journal of Enology and Viticulture, 19, 160­-165.

Chuck ­Hernández, C., Pérez­ Carrillo, E., Heredia ­Olea, E. y Serna­ Saldívar, S. O. (2011). Sorgo como un cultivo multifacético para la producción de bioetanol en México: tecnologías, avances y áreas de oportunidad. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 10, 529­-549.

Dávila­ Gómez, F. J., Chuck­ Hernández, C., Pérez Carrillo, E., Rooney, W. L. y Serna­ Saldivar, S. O. (2011). Evaluation of bioetanol production from five different varieties of sweet and forage sorghums (Sorghum bicolor (L) Moench). Industrial Crops and Products, 33, 611-­616.

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada, M. y Robledo, C. W. (2008). InfoStat, versión 2008, Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Giorda, L. M., Ortiz, D., & Donato, L. B. (2012). ¿Porqué sorgo para bioenergía en Argentina?. II Simposio Nacional de Sorgo. Sociedad Rural de Pergamino, Buenos Aires.

Nasidi, M., Agu, R. C., Deeni, Y., Giginyu, I. B. & Walker, G. (2015). Bioconversion of degraded husked sorghum grains to ethanol. Bioethanol, 2, 1­11.

Nkomba, E. Y., van Rensburg, E., Chimphango, A. F. A & Görgens, J. F. (2016). The influence of sorghum grain decortication on bioetanol production and quality of the distillers’ dried grains with soluble using cold and conventional starch processing. Bioresource Technology, 203, 181-­189.

Price, M. L. & Butler, L. G. (1977). Rapid visual estimation and spectrophotometric determination of tannin content of sorghum grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 25(6), 1268-1273.

Ramírez, M. B. (2014). Mejoras en la producción de bioetanol combustible a partir de sorgo grano (Tesis de Maestría). Universidad de la República, Facultad de Ciencias, Montevideo, Uruguay.

Rooney, L. W. & Miller, F. R. (1982). Variation in the structure and kernel characteristics of sorghum. Proceedings of the International Symposium on Sorghum Grain Quality. ICRISAT Center Patancheru, India.

Rooney, L. W. & Pflugfelder, R. L. (1986). Factors affecting starch digestibility with special emphasis on sorghum and corn. Journal of Animal Science, 63, 1607-­1623.

SENASA (2011). Resolución 554/2011. Anexo XVIII (11) Soil Survey Staff (1999). Soil taxonomy: a basic system o soil classification for making and interpreting soil surveys. Agric. Handbook (2nd ed.), USDA

Strumeyer, D. H. & Malin, M. J. (1975). Condensed tannins in grain sorghum: isolation, fractionation, and characterization. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 23(5), 909- ­914.

Wang, D., Bean, S., McLaren, J., Seib, P., Madl, R., Tuinstra, M., Shi, Y., Lenz, M., Wu, X. &., y Zhao, R. (2008). Grains sorghum is a viable feedstock for ethanol production. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 35, 313­-320.

Wu, X., Zhao, R., Bean, S. R., Seib, P. A., McLaren, J. S., Madl, R. L., Tuinstra, M., Lenz, M. C. & Wang, D. (2007). Factors impacting ethanol production from grain sorghum in the dry­grind process. Cereal Chemistry, 84, 130­-136.

Xuan, T. D., Phuong, N. T., Khang, D. T., & Khang, T. D. (2015). Influence of sowing times, densities, and soils to biomass and etano yield of sweet sorghum. Sustainability, 7, 11678­-11678.

Yan, S., Wu, X., Bean, S. R., Pedersen, J. F., Tesso, T., Chen, Y. R. & Wang, D. (2011). Evaluation of waxy grain sorghum for ethanol production. Cereal Chemistry, 88(6), 589­-595.

Yan, S., Wu, X., MacRitchie, F. & Wang, D. (2009). Germination ­Improved Ethanol Fermentation Performance of Hig­Tannin Sorghum in a Laboratory Dry­Grind Process. Cereal Chemistry, 86(6), 597-­600.

Zhao, R., Bean, S. R., Joerger, B. P., Wang, D. & Boyle, D. L. (2008). Impact of mashing on sorghum proteins and its relationship to ethanol fermentation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 946­-953.

Published

2019-10-02

Issue

Section

Artículos Científicos y Técnicos